本頁主要講解內(nèi)容:壓力傳感器,壓力傳感器選型,壓力傳感器運(yùn)用
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我司主要代理經(jīng)銷的有:瑞士Priamus壓力傳感器
美國:Cooper Instruments & Systems DJ Futek RDP Geokon Kulite
丹尼斯克(Dynisco )、美國Dytran壓力傳感器
德國:Burster、EHP、博德(BD-SENSOR)、HBM、德布蘭特(Dr.Brandt)、E+H壓力傳感器
英國:Techni Measure Elite Transducers Inscale Measurement
日本: TOYO SOKKI(日本東洋)、VALCOM(沃康)、日本NMB壓力傳感器(美培亞)、艾安德AND、橫河yokogawa壓力傳感器
概述:壓力傳感器將壓力轉(zhuǎn)換為電信號輸出的傳感器。通常把壓力測量儀表中的電測式儀表稱為壓力傳感器。壓力傳感器一般由彈性敏感元件和位移敏感元件(或應(yīng)變計)組成。彈性敏感元件的作用是使被測壓力作用于某個面積上并轉(zhuǎn)換為位移或應(yīng)變,然后由位移敏感元件或應(yīng)變計轉(zhuǎn)換為與壓力成一定關(guān)系的電信號。有時把這兩種元件的功能集于一體。壓力傳感器廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境,涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機(jī)床、管道等眾多行業(yè)。
購買進(jìn)口壓力傳感器該如何選型?
廣州蘭瑟電子有限公司集技術(shù)研發(fā),銷售與一體的國際測量專家,極力打造優(yōu)質(zhì)高端的壓力傳感器,目前傳感器已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)上不可缺少的一部分,它的應(yīng)用范圍比較廣泛,但是往往許多客戶都不知道該怎么選擇適合自己的那款,今天我就簡單的介紹幾種選型技巧,希望對各位能有所幫助,根據(jù)經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)實需要我們選擇壓力傳感器。
首先在選擇合適的壓力傳感器過程中,了解介質(zhì)的特點尤為重要。
介質(zhì)的腐蝕性如何,導(dǎo)電性如何。根據(jù)介質(zhì)的這些屬性選用相應(yīng)類型的傳感器。
介質(zhì)溫度范圍如何,一是介質(zhì)的經(jīng)常性的溫度范圍為多少,根據(jù)此信息選擇補(bǔ)償溫度與其范圍一致的傳感器,二是介質(zhì)的最高溫度范圍,根據(jù)此信息選擇使用溫度范圍一致的傳感器。
若以上兩點如果選擇不正確,極有可能損害傳感器甚至引起事故,下面我們來舉例說明
壓力傳感器可測量海浪狀態(tài)下的水深情況
壓力傳感器測量海浪狀態(tài)下的水深情況是壓力傳感器應(yīng)用范圍的又一個突破,而且這也將給壓力傳感器帶來一個嶄新的市場,前景會樂觀。
倘若在古代,我們要想測量海浪的一些參數(shù)卻是非常困難的一件事情,而如今科技的迅速發(fā)展,尤其是隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步,我們可以利用各種各樣的傳感器測量海浪的相應(yīng)參數(shù),比如我們利用壓力傳感器對在海浪狀態(tài)下的深度進(jìn)行測量。一般情況下,用于測量海浪狀態(tài)下水深的壓力傳感器要求抗干擾性能好,而且要有較好的穩(wěn)定性、高精度、高過載等特性。
對海浪深度進(jìn)行測量的原理及操作步驟在物體的上下兩面分別安裝了引水口,而壓力傳感器就通過水孔引入到浮體內(nèi)部中,里面采用了性能優(yōu)越的壓力傳感器測量物體運(yùn)動和海浪的動態(tài)參數(shù),經(jīng)過數(shù)據(jù)采集器連接A/D轉(zhuǎn)換已經(jīng)進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)運(yùn)算得出動態(tài)的水深情況。
需要注意的問題1在測量過程中我們要考慮相應(yīng)的環(huán)境的改變,例如當(dāng)時的天氣情況、海水的穩(wěn)定等;2在測量過程中我們需要進(jìn)行多次的測量,采集多個不同地點的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合的比較,而不能簡簡單單的一次性測量就得出結(jié)果;3最后,一般只有高精度的壓力傳感器是不行的,還需要配備高精度、快響應(yīng)的數(shù)據(jù)采集器以及數(shù)據(jù)顯示儀。
壓力傳感器測量海浪狀態(tài)下的水深情況是壓力傳感器應(yīng)用范圍的又一個突破,而且這也將給壓力傳感器帶來一個嶄新的市場,前景會樂觀。
壓力傳感器在汽車行業(yè)的應(yīng)用 提高排放標(biāo)準(zhǔn)
摘要:隨著汽車行業(yè)燃油經(jīng)濟(jì)性的要求日益提高以及排放標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格,越來越多的系統(tǒng)應(yīng)用到汽車當(dāng)中,例如進(jìn)氣/尾氣管理系統(tǒng)、燃油蒸汽管理系統(tǒng)、剎車助力系統(tǒng)、柴油顆粒濾清系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)都需要借助壓力傳感器快速準(zhǔn)確獲得的壓力信息來確定系統(tǒng)的狀態(tài)和下一步的動作。
在壓力傳感器的研發(fā)和生產(chǎn)上積累了多年的經(jīng)驗,其集成的壓力傳感器系列能夠根據(jù)客戶應(yīng)用的要求提供不同工作模式、不同量程范圍的芯片.將MEMS工藝和CMOS工藝集成到同一個芯片上,實現(xiàn)了從壓力傳感到信號處理整個流程的單芯片解決方案。
應(yīng)用如下:
1、隨著汽車行業(yè)燃油經(jīng)濟(jì)性的要求日益提高以及排放標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格,越來越多的系統(tǒng)應(yīng)用到汽車當(dāng)中,例如進(jìn)氣/尾氣管理系統(tǒng)、燃油蒸汽管理系統(tǒng)、剎車助力系統(tǒng)、柴油顆粒濾清系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)都需要借助壓力傳感器快速準(zhǔn)確獲得的壓力信息來確定系統(tǒng)的狀態(tài)和下一步的動作。
我司在壓力傳感器的研發(fā)和生產(chǎn)上積累了多年的經(jīng)驗,其集成的壓力傳感器系列能夠根據(jù)客戶應(yīng)用的要求提供不同工作模式、不同量程范圍的芯片。將MEMS工藝和CMOS工藝集成到同一個芯片上,實現(xiàn)了從壓力傳感到信號處理整個流程的單芯片解決方案。
輪胎壓力傳感器力敏芯片的設(shè)計與開發(fā)
為開發(fā)輪胎壓力傳感器,我們設(shè)計和研制出了一種適用的絕對壓力傳感器,它是一種基于MEMS硅體微機(jī)械加工技術(shù)的微型壓阻絕對壓力傳感器,敏感元件為―集成惠斯頓全橋,圖1為其敏感元件的俯視圖,圖2為其割面示意面圖,其力薄膜的尺寸為620×620um,厚度為40um。力敏電阻按常規(guī)設(shè)計分布在正方形硅薄膜的四邊邊緣中心點,按〈110〉晶向排列,一對呈縱向布局,一對呈切向布局,從而形成惠斯頓應(yīng)變?nèi)珮颉k娮钘l寬8um,全長60um,平均有效應(yīng)力可以保證20mV/V的輸出靈敏度。電阻采用離子注入摻雜形成,有優(yōu)良的均勻性和摻雜準(zhǔn)確度以保證零位和靈敏度的穩(wěn)定性,電阻設(shè)計的阻抗為5KΩ,采用硅硅鍵合技術(shù)形成絕對壓力傳感器的真空參考腔。它比之用硅-pyrex玻璃陽極鍵合形成絕對壓力參考腔有更優(yōu)良的熱膨漲系統(tǒng)匹配,因而更有利于產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性和時間穩(wěn)定性。采用這一設(shè)計工藝技術(shù)的另一重大優(yōu)點是可以大大縮小單元芯片尺寸,本設(shè)計的單元芯片尺寸為1mm×1mm,在1個四英硅圓片上可制作七千余個力敏感元件單元,而采用硅―玻璃鍵合設(shè)計的單元芯片尺寸一般為1.5×1.5mm至2.2×2.2mm,因而在一個四英吋的硅圓片上可制的壓力敏感元件單元分別為3400個和1600個,顯而易見,我們的設(shè)計有利于降低單元制作成本。當(dāng)然,采用這一設(shè)計的前提是掌握好硅―硅鍵合技術(shù)及薄硅膜片制作技術(shù)。鑒于輪胎壓力傳感器的量程較大,硅膜片較厚,采用精密機(jī)械減薄或各向同性腐蝕技術(shù)都不難達(dá)到設(shè)計的要求,即使將這一設(shè)計的量程下延至汽車用MAP和AAP絕對壓力傳感器的量程,采用Smart Cut 技術(shù)或外延片電化學(xué)選擇腐蝕技術(shù)亦不難獲得15~20um厚的硅薄膜。
本壓力敏感芯片的主要工藝制作流程如下:
本壓力芯片的研制已經(jīng)完成,用本芯片封裝的壓力傳感器的基本性能如下:
非線性:0.05~0.1%FS;遲滯與重復(fù)性:0.03%FS;輸出靈敏度:10~20mV/V;量程:700Kpa;過載能力:300%;零點及靈敏度溫度系數(shù):1~3×10-4 /℃·FS.
本芯片亦可供輪胎壓力傳感器及手持式數(shù)字輪胎壓力及配套使用
結(jié)語
用MEMS硅體微機(jī)械加工技術(shù)制作成功輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)用的輪胎壓力傳感器芯片,采用硅―硅鍵合設(shè)計與相關(guān)工藝技術(shù)縮小芯片尺寸,降低單元成本,為TPMS產(chǎn)品開發(fā)走出了第一步。
固態(tài)壓阻壓力傳感器應(yīng)用及特點
半導(dǎo)體單晶硅材料在受到外力作用,產(chǎn)生肉眼根本察覺不到的極微小應(yīng)變時,其原子結(jié)構(gòu)內(nèi)部的電子能級狀態(tài)發(fā)生變化,從而導(dǎo)致其電阻率劇烈的變化,由其材料制成的電阻也就出現(xiàn)極大變化,這種物理效應(yīng)叫壓阻效應(yīng)。人類是在本世紀(jì)五十年代才開始發(fā)現(xiàn)和研究這一效應(yīng)的應(yīng)用價值的。利用壓阻效應(yīng)原理,采用三維集成電路工藝技術(shù)及一些專用特殊工藝,在單晶硅片上的特定晶向,制成應(yīng)變電阻構(gòu)成的惠斯頓檢測電橋,并同時利用硅的彈性力學(xué)特性,在同一硅片上進(jìn)行特殊的機(jī)械加工,集應(yīng)力敏感與力電轉(zhuǎn)換檢測于一體的這種力學(xué)量傳感器,稱為固態(tài)壓阻傳感器。以氣、液體壓強(qiáng)為檢測對象的則稱為固態(tài)壓阻壓力傳感器,它誕生于六十年代末期。顯然,它較之傳統(tǒng)的膜合電位計式,力平衡式,變電感式,變電容式,金屬應(yīng)變片式及半導(dǎo)體應(yīng)變片式傳感器技術(shù)上先進(jìn)得多,目前仍是壓力測量領(lǐng)域最新一代傳感器。由于各自的特點及局限性,它雖然不能全面取代上述各種力學(xué)量傳感器,但是,從八十年代中期以后,在美,日,歐傳感器市場上,它已是壓力傳感器中執(zhí)牛耳的品種,并與壓電式幾乎平分了加速度傳感器的國際市場。目前,在以大規(guī)模集成電路技術(shù)和計算機(jī)軟件技術(shù)介入為特色的智能傳感器技術(shù)中,由于它能做成單片式多功能復(fù)合敏感元件來構(gòu)成智能傳感器的基礎(chǔ),因此,它仍然最受矚目。
主要特點:
1. 靈敏度高:硅應(yīng)變電阻的靈敏因子比金屬應(yīng)變片高50~100倍,故相應(yīng)的傳感器靈敏度很高,一般滿量程輸出為100mv左右。因此對接口電路無特殊要求,應(yīng)用成本相應(yīng)較低。由于它是一種非機(jī)械結(jié)構(gòu)傳感器,因而分辨率極高,國外稱之無限,即主要受限于外界的檢測讀出儀表限制及噪聲干擾限制,一般均可達(dá)傳感器滿量程的十萬分之一以下。硅壓阻傳感器在零點附近的低量程段無死區(qū),且線性優(yōu)良。
2. 精度高:由于固態(tài)壓阻壓力傳感器的感受,敏感轉(zhuǎn)換和檢測三部分由同一個元件實現(xiàn),沒有中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié),所以不重復(fù)性和遲滯誤差極小。同時由于硅單晶本身剛度很大,形變很小,保證了良好的線性,因此綜合靜態(tài)精度很高。
3. 體積小、重量輕、動態(tài)頻響高:由于芯體采用集成工藝,又無傳動部件,因此體積小,重量輕。小尺寸芯片加上硅極高的彈性模數(shù),敏感元件的固有頻率很高。在動態(tài)應(yīng)用時,動態(tài)精度高,使用頻帶寬,合理選擇設(shè)計傳感器外型,使用帶寬可以從零頻至100千赫茲。
4. 性能穩(wěn)定、可靠性高:由于工作彈性形變低至微應(yīng)變數(shù)量級,彈性薄膜最大位移在亞微米數(shù)量級,因而無磨損、無疲勞、無老化。壽命長達(dá)107壓力循環(huán)次以上。
5. 溫度系數(shù)�。河捎谖㈦娮蛹夹g(shù)的進(jìn)步,四個應(yīng)變電阻的一致性可做的很高,加之激光修調(diào)技術(shù)、計算機(jī)自動補(bǔ)償技術(shù)的進(jìn)步,目前硅壓阻傳感器的零位與靈敏度溫度系數(shù)已可達(dá)10-5/℃數(shù)量級,即在壓力傳感器領(lǐng)域已超過溫度系數(shù)小的應(yīng)變式傳感器的水平。
6. 適應(yīng)介質(zhì)廣:硅的優(yōu)良化學(xué)防腐性能,與硅油的良好可兼容性,使得隔離式結(jié)構(gòu)易于實現(xiàn),即使非隔離型的壓阻壓力傳感器,也有相當(dāng)程度的適應(yīng)各種介質(zhì)的能力。
7. 安全防爆:由于其低電壓、低電流的低功耗特點,它是本質(zhì)安全防爆型產(chǎn)品,可廣泛用于各種化工工業(yè)檢測控制等領(lǐng)域,具有最優(yōu)性價比。
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